A. Учебно-методический комплекс по дисциплине «Учение о гидросфере» (стр. 2 )

2. Водные объекты: водотоки, водоемы, особые водные объекты (подземные воды и ледники). Многие водные объекты обладают водосбором:

Водосбор - часть земной поверхности и ее толщи, откуда вода поступает в водный объект.

Водораздел- линия между 2-мя водосборами.

Гидрографическая сеть- совокупность водотоков и водоемов и других во на определенной территории.

Водные объекты Земли образуют гидросферу.

Есть несколько определений:

Гидросфера - прерывистая водная оболочка Земли, расположенная на поверхности земной коры и в ее толще, представленная на поверхности земной коры и в ее толще, представленная совокупность океанов, морей и водная оболочка суши, включая снежный покров и ледники.

Гидросфера не включает атмосферную влагу и воду организмов. Иногда под гидрсферой понимают только поверхностные воды, а иногда включают и атмосферу и биосферу.

Для нас главное- взаимопроникновение сфер.

3. Гидрология и ее подразделы

Водная оболочка и гидрологические процессы изучает комплекс наук, объединенных названием «гидрология».

Гидрология:

1.гидрометрия - методы измерения и наблюдения

2. Инженерная гидрология - методы расчета и прогноза.

3. Гидрография - описывает конкретные во.

4. Гидрофизика

5. Гидрохимия

6. Гидробиология.

7. Общая гидрология:

a)  Гидрология подземных вод (гидрогеология).

b)  Гидрология суши (просто гидрология):

ü  Гидрология рек (потамология)

ü  Гидрология озер (лимнология)

Гидрология болот (болотоведение) c) гидрология морей (физическая океанология)

Предмет общей гидрологии: природные воды Земли и процессы, в них происходящие.

Задача общей гидрологии: рассмотрение наиболее общих закономерностей и процессов в в. о. и их взаимосвязи с процессами в атмосфере, литосфере и биосфере.

Гидрология связана также метеорологией, климатологией, геоморфологией, картографией.

Вопросы для самоконтроля.

1. Дать определение гидросферы.

2. Гидрология как наука, ее предмет и основная задача.

3. Классификация водных объектов Земли.

Тема 2. Методы гидрологических исследований. Использование при­родных вод в народном хозяйстве.

План.

1. Методы гидрологических исследований

2. Практическое значение гидрологии. Меры, принимаемые в России для рационального использования и охраны водных ресурсов.

3.Водное законодатель­ство России, Государственный учет вод. Государственный водный кадастр. Краткие сведения из истории гидрологии в России.

Учебная информация по теме

Использование природных вод.

Современная цивилизация зародилась на реках и побережьях.

По характеру использования все отрасли хозяйства делят:

·  водопотребители (изымают, а потом меньшее количество возвращают) - промышленность, тепловая и атомная энергетика, с/х, ЖКХ.

·  водопользователи (используют воду как среду, носителей энергии и компоненты ландшафта)- гидроэнергетика, водный транспорт, рыбное хозяйство, рекреация и спорт). Для производства требуется:

1 га риса ок. 20 тыс м3 в год

1 кг пшеницы 0, 75 м3

1 т стали 20 м3

1 т бумаги до 200 м3

1 т никеля 4000 м3

Для добычи нефти (1 т.) не менее 50 м3

Тепловая энергетика: 1 млн кВт 1,6 км3 в год, на АЭС –еще больше.

Человек- 300-600 л воды в сутки. Водопотребление в России меньше, чем в СССР - меньше орошаемых земель и спад производства. 2001 г 66,7 км3 в год (59 % - промышленность)

Водное законодательство (1995 г.- водный кодекс). Что принадлежит России -1) водные объекты суши, 2) внутренние морские воды (в сторону берега от границы территории)

3) акватория моря (12 морских миль)

Совокупность всей водной оболочки подлежит включению в водный кадастр.

Вопросы для самоконтроля

1. описать основные методы гидрологических исследований

2.Какие правовые документы регламентируют водопользование?

3. какие отрасли хозяйства являются водопотребителями, а какие – водопользователями? Привести примеры.

Тема 3. Химические и физические свойства природных вод.

План.

1. Вода как химическое со­единение, ее молекулярная структура и изотопный состав. Химические свойства природных вод. Вода как растворитель. Солевой состав природных вод и его классификация. Особен­ности солевого состава атмосферных осадков, речной и морской воды. Газы, биогенные и ор­ганические вещества, микроэлементы в природных водах. Загрязнение природных вод и борьба с ним.

2.Физические свойства природных вод. Агрегатные состояния воды: жидкая вода, водя­ной пар, лед. Фазовые переходы. Плотность воды и ее зависимость от температуры, минера­лизации (солености), содержания взвешенных веществ и давления. Зависимость температуры замерзания и температуры наибольшей плотности от солености воды.

3.Тепловые свойства воды, ее теплоемкость и теплопроводность. Вязкость воды. По­верхностное натяжение. Общие закономерности распространения света и звука в воде. Гид­рологическое и физико-географическое значение физических свойств и "аномалий" воды.

Учебная информация по теме

Молекула воды нессиметрична. Она - электрический диполь.2Структура воды:

Мономерные молекулы (одиночные) – пар

Гексагональные молекулы (лед)

Гексагональные+одиночные (вода)- т. е. упакована боле плотно.

Изотопы.

Н

1Н-обычный

2Н (D) дейтерий

3Н(Т) радиоактивный сверхтяжелый тритий

О

16О, 17О, 18О

Вода имеет переменный изотопный состав.

Самая распространенная - 1Н2 16О, других на Земле менее 0,27 % (тяжелая вода)

В 3Н2О (Т2О)-сверхтяжелая вода 13-20 кг.

. Химические свойства: вода как растворитель. Вода - слабый электролит, диссоциирует по уравнению:

Н2О— Н++ОН-

Ионное равновесие, его отражает водородный показатель рН – логарифм концентрации водородных ионов (моль/л), взятый с обратным знаком.

рН=7 нейтральная среда

рН> 7 щелочная среда

рН< 7 кислая среда

Вода - хороший растворитель. Суммарное содержание в воде растворенных веществ:

·  минерализация (М-мг/л, г/л) Х[ от 0,01 г/л дождь до 600 г/л в рассолах]

·  соленость г/кг - промилле ‰ S

По содержанию солей воды делятся:

<1 ‰ пресные

1-25 ‰ солоноватые

25-50‰ соленые

>50 ‰ рассолы

К числу главных ионов солей в природных водах относят:

отрицательный заряд-анионы

НСО3- гидрокарбонаты

SO42- сульфатные

Cl - - хлоридный

К положительно заряженным-катионы

Ca2+ калийные

Mg2+ магнийные

Na+ натриевые

К+ калийные

классы - по преобладающему аниону

группы - по преобладающему катиону

В пресных водах преобладает Н3SiO4-, НСО3-, Са2+

в солоноватых SO42-, Na+

в соленых Сl, Na+

Речные воды обычно относятся к гидрокарбонатному классу и Ca-группе. Подземные воды часто - к хлоридному классу и Na-группе.

Сумма концентрации Ca2+ и Mg2+- общая жесткость.

Газы хорошо растворяются, если могут вступать с водой в химические связи:

1.  аммиак NH3

2.  сернистый газ SO2

3.  двуокись углерода СО2

4.  азот N2

5.  сероводород H2S

6.  кислород

3,4,5,6-самые распространенные, источник –атмосфера.

Процент насыщения воды газом.

А=Ф/Рx100%

Ф- фактическое содержание

Р- равновесная концентрация при данной t°.

Состояние карбонатного равновесия:

СО2 + Н2О«Н2СО3«Н++НСО3-«2Н++СО32-

Добавление ионов водорода Н+ смещает карбонатное равновесие влево (в сторону кислой реакции) и переводит карбонаты в бикарбонаты. Добавление ионов гидроксида ОН- уменьшает концентрацию ионов Н+ и смещает карбонатное равновесие вправо (щелочная реакция).

Соотношение различных форм угольной кислоты в воде (прежде всего растворенного СО2 и иона НСО3—главный фактор определяющий величину рН.

рН природных вод:

<4,5 рудничные воды

4,5-6 болотные

5,5-7,2 подземные

6,8-8,5 реки и озера

7,8-8,3 океаны

>8,5 соленые озера

Биогенные вещества-соединения N, P, Si из атмосферы, грунтов, разложившейся органики, а также канализационные стоки.

Все вещества в воде в основном – микроэлементы - менее 1 мг/л., но в больших количествах могут стать ядами (Br, F,I, Li, Ba и тяжелые металлы Fe, Ni, Zn, Co, Cu, Cd, Pb, Hg)

Особая категория - загрязняющие вещества-нефтепродукты, ядохимикаты, удобрения, моющие вещества, радиоактивные вещества.

«Качество воды» - характеристика состава и свойств воды, определяющих ее пригодность для конкретного водопользования.

3) Вода как ресурс.

Это все природные воды. Наиболее ценны запасы пресных вод. Они складываются из статических (ежегодно изменяются) и возобновляемых (восстанавливаются в процессе круговорота).

Особенности водных ресурсов

1)  Вода уникальна и ее нельзя ничем заменить.

2)  Вода-ресурс неистребимый.

3)  Пресные воды - возобновимый природный ресурс, но его надо перераспределять.

4)  Вода-ресурс многоцелевой.

5)  Вода подвижна:

·  перемещается сама и изменяет агрегатное состояние

·  ее можно транспортировать (каналы)

·  не признает административных и государственных границ

·  переносит наносы, растворенные вещества (и загрязняющие) и теплоту.

2. Физические свойства воды.

.Агрегатные состояния воды и фазовые переходы.

Вода может быть в 3-х агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном.

В земных условиях может быть во всех 3-х.

А другие вещества? например, металл, камень, газ.

Изменение агрегатного состояния вещества называется фазовым переходом.

Фазовые переходы сопровождаются выделением или поглощением теплоты - теплота фазового перехода «скрытая теплота».

Диаграмма агрегатного состояния.

С поверхности воды (льда и снега) постоянно отрываются и уносятся в воздух молекулы - т. е. вода переходит в пар. А часть молекул из пара возвращается обратно. Если преобладает первое, то идет испарение. Если второе - конденсация.

Регуляторные направление процесса - дефицит влажности.

Испарение с поверхности воды (льда, снега), почвы идет тем больше дефицит влажности (при любой t°).

Когда испарение охватывает не только поверхность воды, но и ее толщу (идет с внутренней поверхности пузырьков), начинается кипение.

Аномально высокие значения tзам и tкип.

Тзам и Ткип зависят от давления (объяснить диаграмму).

2. Зависимость tзам от солености.

Увеличение S н каждые 10% снижает Тзам ~на 0,54°

График Хелланд-Хансена.

мах Р пресной воды при t=4°C

Морская вода замерзает, так и не достигнув своей мах плотности.

3)Плотность- масса однородного вещества в единицу объема.

r=m/v (кг/м3)

	Т°С
-20	-10	0	1	2	3	4	5	10	30
Лед			999,87	999,93	999,97	999,99	1000 кг/м3	999,9	999,73	995,68
вода	920	918,5	917

То есть при t=4°C вода имеет max плотность!

Плотность льда зависит от его структуры и t°.

Свежевыпавший снег 80-140 кг/м3

слежавшийся снег 140-300 кг/м3

тающий снег 240-кг/м3

лавинный снег 500-650 кг/м3

Р воды изменяется в зависимости от содержания в ней растворенных веществ и увеличивается с ростом солености.

Уравнение состояния морской воды:

r=r0 (1+aТ+bS)

max плотность Н2О при S=0‰ т. е. 1000 кг/м3

a-коэффициент - влияние на плотность воды термического расширения

b - коэффициент - влияние на плотность воды содержания солей

Увеличение солености на каждые 10 ‰ снижает Тmax плотн ~на 2° (график Хеллан-Хансена).

Воды перемешиваются, пока вода не достигает tmax p, соленые воды с S>24,7‰ продолжают перемешиваться.

4) объем воды

от 0 до 4° V уменьшается

меньше 0 – увеличивается

больше 4°- увеличивается

(Трубы при замерзании, плавучие льдом, кастрюля)

На плотность Н2О влияет давление: сжимаемость ее мала, но есть, на каждые 1000 м глубины r возрастает на 4,5 кг/м3.

В Марианской впадине r ~1076 кг/м3. Если бы вода не сжималась, уровень моря был бы выше на 30 м. На плотность льда влияют наносы (пример – р. Хуанхэ).

Другие физические свойства воды.

1.Молекулярная вязкость (внутреннее трения)

Вязкость воды невелика.

кинематический коэффициент вязкости n м2/с

динамический коэффициент вязкости m=rn

Вязкость воды уменьшается с повышением t. Благодаря малой вязкости, воды текучи.

Увеличение минерализации повышает вязкость.

2. Поверхностное натяжение и смачивание.

По сравнению с другими веществами у воды очень высокое поверхностное натяжение. [У какого вещества выше?]

Оно способствует размыву почв и грунтов. Вода может подниматься в порах и капиллярах почв и растений.

3. Оптические свойства воды.

Свет от поверхностной воды частично отражается, на границе раздела преломляется, а в толще рассеивается и поглощается.

Альбедо - отношение энергии отраженного света от поверхности к энергии падающего света.

Альбедо зависит от освещенности и состояния водной поверхности -4-11%.

Коэффициент преломления ~1,33, уменьшается с повышением t°, увеличивается с соленостью.

Свет в воде быстро затухает:

таким образом, свет проникает лишь на небольшую глубину, и только здесь протекают процессы фотосинтеза.

4.Акустические свойства воды.

Вода хорошо проводит звук. В толще воды звук может распространяться на большие расстояния и с большой скоростью.

Vзвука в воде= м/с, т. е. в 4-5 раз> Vзвука в воздухе

Она увеличивается с повешением t° (~3 м/с на 1°С),

с увеличением S (~1 м/с на 1‰),

с ростом Р (на 1,5 м/с на 100 м h)

5) Электропроводность воды

Чистая вода - плохой проводник электричества. Электропроводность льда в 10 раз меньше воды. Электропроводность воды немного увеличивается с повышением t и сильно увеличивается с увеличением минерализации.

3. Тепловые свойства воды.

На фазовые переходы затрачивается много теплоты (на плавление, испарение, кипение, возгонку), а при обратных переходах много теплоты выделяется.

Удельная теплота плавления льда и удельная теплота парообразования аномально высоки.

Удельная теплота - количество тепла, затрачиваемое на превращение единицы массы льда в воду: удельная теплота плавления льда.

Lльда=333000 Дж/кг

Столько же выделяется при замерзании воды.

Lисп=2,5•106-2,4•103 Т то есть зависит от t

Т =0 Lисп=2,5•106 Дж/кг

Т =100 Lисп=2,26•106 Дж/кг

Удельная теплота возгонки

Lводы=Lпл+ Lисп

Для определения количества теплоты, расходуемой на плавление льда:

Qпл=mL пл (Дж)

для испарения Qисп=m Lисп

для возгонки Qвозг=m(Lпл+ Lисп)

Для замерзания, конденсации, сублимации - выделение теплоты по тем же формулам.

Для нагревания воды вне точек фазовых переходов необходимо затратить большое количество теплоты. Есть специальная характеристика-количество теплоты, необходимое для нагревания единицы массы на 1°С это – удельная теплоемкость.

У воды она тоже аномально высока.

Удельная теплота при 15°С=4190 Дж/кг•°С

при 33°Сmin=4180 Дж/кг•°С

Теплоемкость чистого льда ~в 2 р< теплоемкости воды, а у снега - в 7 раз.

Количество теплоты ∆Q, необходимое для нагревания массы воды на ∆Т °С сгибают по формуле

∆Q= Cpm∆t

Cp-удельная теплоемкость

∆t= Ткоп - Тнач

Тепловые свойства воды влияют на жизнь всей планеты.

При нагревании огромные количества теплоты тратятся на таяние льда, нагревание и испарение воды-Земля не перегревается.

А когда идет охлаждение, выделяющаяся теплота сдерживает замерзание.

Аномальные свойства воды объясняются наличием сильных межмолекулярных взаимодействий в жидкой воде и льда.

Другое тепловое свойство - теплопроводность, она очень мала, меньшую имеет лишь воздух.

Вопросы для самоконтроля.

1. задание: заполнить таблицу: Самые главные аномалии воды.

1.Физическая характеристика (например t плавления)	2. «Аномалия» очень высокая	3.Значения для природы

2. нарисовать диаграмму агрегатных состояний, прокомментировать.

3. нарисовать график Хелланда-Хансена, прокомментировать.

Тема 4. Физические основы гидрологических процессов.

План.

1.Фундаментальные законы физики: сохранения вещества, сохранения энергии и изменения импульса (количество движения), их использование при изучении водных объектов.

2.Понятие о водном балансе водного объекта или части суши, растворенные и взвешен­ные вещества в водном объекте, тепловой баланс водного объекта.

3.Понятие о применимости законов механики к движению воды в водных объектах. Ла­минарное и турбулентное, установившееся и неустановившееся, равномерное и неравномер­ное движение воды. Силы, действующих в водных объектах. Баланс сил.

Учебная информация по теме.

1. Фундаментальные законы физики и их использование для изучения водных объектов.

1.1. Закон сохранения вещества.

В физике: означает неизменность массы в замкнутой (изолированной) системе.

Водные объекты - открытые системы, поэтому в гидрологии этот закон определяет равновесие между приходом, расходом вещества и изменением его массы в пределах объекта.

Это относится не только к воде, но и содержание в ней наносам, солям, газам и т. д.

Количественное выражение закона: уравнение баланса.

Применительно к водному объекту и к любому замкнутому контуру:

∆m=m+- m-

Единицы измерения- единицы массы (кг), но можно выражать и в объеме.

1.2. Закон сохранения энергии.

В физике: неизменность энергии в замкнутой системе с учетом возможного перехода одного вида энергии в другой.

В гидрологии: определяет условия баланса прихода и расхода теплоты и изменения теплосодержания объекта.

Количественное выражение - уравнение теплового баланса.

∆Q=Q+-Q-

Q+-что пришло ;

Q+теплота при переходе механической энергии в тепловую, а также при ледообразовании – конденсации водяного пара, разложении веществ.

Q-- что ушло, затраченной на испарение, плавление льда, химические и биохимические процессы.

Единицы измерения - Дж.

1.3.Закон сохранения механической энергии.

Е= Епот+ Екин+Едис

Е-полная энергия

Епот- потенциальная энергия

Екин- кинетическая энергия

Едис - затраты на трение-диссоциация энергии.

В гидрологии: определяет характер перехода потенциальной энергии (энергия покоящейся воды) в кинетической энергии движущегося потока.

1.4. Закон сохранения количества движения (импульса).

В физике: в пределах замкнутой системы количество движения остается неизменным:

m(aV/at)=0

m-масса системы

aV/at-ее ускорение (ед. изм. Дж).

В гидрологии: закон изменения движения (импульса): изменение количество движения открытой системы равно сумме всех сил, действующих на систему.

Количественное выражение: уравнение движения:

m(dV/dt)=SF

Единицы измерения силы- Н или кг•м/с2

2. Водный баланс. Уравнение водного

X+Y1+W1+Z1= Y2+ W2+ Z2±∆U

X - атмосферные осадки

Y1-поверхностный приток

W1-подземный приток

Z1-конденсация

Y2-поверхностный отток

W2- подземный отток

Z2- испарение

∆U-изменение объема

Члены уравнения выражаются либо в единицах слоя (мм, см, м), либо в объемных единицах (м3, км3).

То же уравнение используется и для баланса содержащихся в воде веществ.

Тепловой баланс.

R=Qс-I

R - радиационный баланс

Qс - суммарная коротковолновая солнечная радиация, поглощенная водой и сушей

I - эффективное излучение поверхности

R=(Q+q)(1-r)-I

Q - прямая радиация

q - рассеянная радиация

r - альбедо(отношение количества отраженной солнечной радиации к количеству поступающей)

I-эффективное излучение (излучение поверхности и поглощенное атмосферой)

3. Основные закономерности движения природных вод.

3.1. Классификация видов движения.

·  по изменению гидравлических характеристик во времени и пространстве

·  по гидродинамическому режиму

·  по состоянию поверхности

·  по действующим силам

1) Движение называется установившимся (стационарным), если скорость во времени не изменяется dv/dt=0

Неустановившиеся (нестационарное)®если v меняется:

dv/dt¹0

3.2.Два гидродинамического режима:

·  ламинарный (слоистый)

·  турбулентный (беспорядочный)

Гидродинамический режим характеризуется числом Рейнольда:

Re=Vh/n

V-cредняя скорость, м/с

h - глубина, м

n-кинетический коэффициент вязкости, м2/с

Reкрист»

Re > 3000 – турбулентный режим

Re < 300 – ламинарный режим

Между ними – переходный.

В реках, озерах и морях ® режим турбулентный.

Ламинарный - подземные воды в мелких порах грунтов и в ледниках.

3.3. По состоянию поверхности воды бывают спокойные и бурные (как обтекают препятствие).

Число Фруда:

Fr=V2/gh

V2-скорость м/с

g - ускорение свободного падения

h - глубина м

Fr=1 критическое

Fr>1 поток бурный (горные реки)

Fr<1 поток спокойный (равнинное течение в водоемах)

3.4. Физические параметры гидрологических процессов

1. Расход.

Q(м3/с)=n( м/с)w(м2) (если расход вещества, растворенного в воде R=rQ)

2. Кинетическая энергия движения воды Екин=(mn2)/2

За время ∆t масса воды m, переместится через сечение=rQ∆t

®Eкин= (Дж)

3. Потенциальная энергия массы воды Епот=mgH

H-высота центра тяжести над плоскостью отсчета т. е. уровнем моря

m=rQ∆t

®Eпот=rQg∆tН (Дж)

4. Вода, перемещаясь на высоту ∆Н совершает работу А.

А=rQg∆t∆Н (Дж)

5. Мощность потока

N=A/∆t=rgQ∆H

N - Дж/с или Вт ()

3.5.. Силы, действующие в водных объектах.

Объемные силы (действующие на весь объем воды):

-  сила тяжести Fg и F¢g

F¢g =mgsina=mgI

I-уклон

-  центробежная сила Fц=

r-радиус

-  отклоняющая сила вращения Земли - сила Кориолиса

Fк=2mnwsinj

j-географическая широта

w-угловая скорость Земли

В северном полушарии сила Кориолиса отклоняется вправо.

Поверхностные силы.

-  силы давления ¯ (важна разница давлений т. е. градиент)

Р=SP

P-удельное давление

-  касательные силы трения

Тдно=Sдноtдно

Тдно-трение на дне

tдно - удельное трение

tдно=fдноrn2

fдно - коэффициент сопротивления

Ламинарное движение- сила трения зависит от числа Рейнольдса.

fдно=, а при турбулентном движении - не зависит.

Поверхностное трение (ветер)

Тветр=Sповtветр

Движение воды может быть обусловлено различными силами.

-  Если наклонам®гравитационное движение (реки, ледниковые, безнапорные подземные воды)

-  Напорные воды ®артезианские

-  Плотностные течения (озера, океаны и моря)

-  фрикционные течения (от ветра) - моря, озера, реки

-  инерционные течения - когда сила перестала действовать, а воды движутся

2.4. Вертикальное устойчивость log

K=

K>0 прямая плотностная стратификация r1>r2

K<0 обратная плотностная стратификация r1<r2

Вертикальная плотностная конвенция

Нейтральная устойчивость

Расслоение вод по плотности.

Обратный эстуарий.

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое мощность потока?

2. Каково критическое значение числа Фруда?

3. Какими силами обусловлено движение природных вод?

4. Что такое прямая плотностная стратификация?

Тема 5. Круговорот воды в природе и водные ресурсы Земли

План.

1.Вода на земном шаре. Единство гидросферы. Изменение запасов воды на Земле. Круговорот тепла на земном шаре и роль в нем природных вод.

2.Глобальный круговорот воды и его звенья, внутриматериковый водоворот. Кругово­рот на земном шаре содержащихся в воде веществ. Миграция наносов и солей. Влияние гид­рологических процессов на природную среду (облик планеты, ее климат, рельеф, развитие жизни).

Учебная информация по теме

1. Мировые запасы воды на Земле огромные. Однако, это преимущественно соленая вода Мирового океана. Запасы пресной воды, потребность людей в которой является особенно большой, незначительные и исчерпаемые. Во многих местах планеты чувствуется нехватка её для орошения, потребностей промышленности, питья и других бытовых потребностей.

Большинство пресной воды сконцентрировано в ледниках Антарктиды и Гренландии. Третий по величине источник воды — подземные воды. Они проходят на глубине 150—200 м. Общий их объём приблизительно в 100 раз больше объёма поверхностных пресных вод рек, озёр, болот.

В течение последних лет за приблизительными подсчётами потребность в воде выросла в 10 раз. Соотношение прихода и расхода воды с учетом изменений её запасов за выбранный интервал времени для определённого объекта называется водным балансом.

Вообще учету подлежат атмосферные осадки, конденсация влаги, горизонтальный перенос и отложение снега, поверхностный и подземный приток, испарение, поверхностный и подземный сток, изменение запасов влаги в почве и др.

Под водными ресурсами в широком понимании воспринимаются все виды воды, которые находятся в Земле, на её поверхности и в атмосфере. В более узком понимании под водными ресурсами понимаются те естественные воды, которые можно использовать в настоящее время, управляя их режимом, а также воды, что могут быть использованы в ближайшей перспективе и над управлением которыми идет работа.

Исходя из этого определения, в понятие «водные ресурсы» включаются только пресные воды суши. На практике к такой категории доступных для использования вод в настоящий момент относят речной сток и пригодные для эксплуатации подземные воды.

Водные ресурсы считаются физически неисчерпаемыми, но в своем размещении и режиме стока они выдерживают прямое и непосредственное влияние других компонентов естественного комплекса и антропогенное давление, вследствие чего отличаются значительными колебаниями и неравномерностью распределения, а также по своим качественным характеристикам.

Различают не только искусственное загрязнение воды, но и естественное. Известно, что даже в малозаселенных районах чистота воды уменьшается, а количество ила, примесей всех видов увеличивается от истока в горах к месту соединения с морем или океаном.

Основные источники загрязнения воды:

стоковые воды промышленных предприятий;

бытовые стоки коммунального хозяйства;

стоковые воды сельского хозяйства;

воды шахт, нефтехимическая
промышленность" href="/text/category/himicheskaya_i_neftehimicheskaya_promishlennostmz/" rel="bookmark">нефтепромыслов, рудников;

отходы производств при добыче разных полезных ископаемых;

отходы древесины в деревообрабатывающей промышленности;

сбросы водного и железнодорожного транспорта;

Обеспечение экологического равновесия и полное удовлетворение потребностей населения и общественного хозяйства водой возможны при улучшении качества воды и водного режима рек, рациональном использовании воды предприятиями всех отраслей общественного хозяйства и воссоздании водных ресурсов.

Всем промышленным и сельскохозяйственным предприятиям следует:

проводить мероприятия по экономному использованию водных ресурсов;

применять современные эффективные и совершенные технические средства и технологии, чтобы предотвратить большие потери и загрязнение воды;

контролировать качество и количество сброшенных в водные объекты промышленных стоков и тому подобное.

Вода имеет чрезвычайно ценное свойство — постоянно самосовершенствоваться под воздействием солнечной радиации и самоочистки. Последнее заключается в перемешивании загрязненной воды со всей её массой в водном источнике и последующем процессе минерализации органического вещества и отмирании бактерий. В естественной самоочистке воды принимают участие бактерии, грибы, водоросли. Установлено, что в процессе бактериальной самоочистки через 24 часа остается не больше 50 % бактерий, через 96 час. — 0,5 %. Для самоочистки загрязненной воды необходимо многоразовое разбавление её чистой водой. В случае сильного загрязнения самоочистка воды не происходит, поэтому нужны специальные мероприятия и методы по ликвидации загрязнений, которые поступили со стоковыми водами.

2.Круговорот воды на Земле, называемый также гидрологическим циклом, включает поступление воды в атмосферу при испарении и возвращение ее назад в результате конденсации и выпадения осадков. В общих чертах круговорот воды всегда состоит из испарения, конденсации и осадков. Но он включает три основных звена: